不同精粗比日粮对泌乳中期奶牛脂肪酸代谢和糖代谢及肝脏相关基因表达的影响

摘要

本研究目的是探索不同精粗比日粮条件下泌乳中期奶牛脂肪酸代谢和糖代谢及其相关基因表达的规律，选择泌乳中期中国荷斯坦奶牛作为研究对象，试验前手术安装瘤胃瘘管、慢性血管瘘，探究日粮对瘤胃液脂肪酸、肝静脉血浆中脂肪酸与氨基酸以及肝脏组织中脂肪酸代谢和糖代谢相关基因表达的变化情况。试验由三部分组成。
　　试验一:研究不同精粗比日粮条件下奶牛瘤胃液和肝静脉血浆中VFA、LCFA浓度的变化规律。选择8头泌乳中期中国荷斯坦奶牛（体重512±36 kg）作为试验动物，采用完全随机分组试验设计，分别饲喂高精料日粮(HC:60％精料+40％粗料)和高纤维日粮（HF:60％粗料+40％精料）两种日粮。结果表明:与HF日粮组奶牛相比，HC日粮组中奶牛瘤胃液丙酸浓度显著增加(P＜0.05)，总挥发性脂肪酸(TVFA)浓度有增加的趋势，而乙酸/丙酸(A/P)显著减少(P＜0.05);同时，瘤胃液中棕榈酸(C16∶0)、棕榈油酸(C16∶1 cis-9)、亚油酸(C18∶2 cis-9，12)、二十三碳酸(C23∶0)、二十四碳一烯酸(C24∶1)的浓度显著减少(P＜0.05)，辛酸(C8∶0)(P=0.06)、多不饱和脂肪酸(PUFA)(P=0.07)的浓度有减少的趋势，但不饱和指数C16∶0/C16∶1 cis-9有上升的趋势(P=0.07)。与此同时，HC日粮能够显著提高肝静脉血浆中丙酸的浓度(P＜0.05)，倾向性地增加丁酸浓度的趋势(P=0.06);HC日粮显著降低了十一碳酸(C11∶0)、棕榈油酸(C16∶1 cis-9)、十七碳一烯酸(C17∶1 cis-10)、亚油酸(C18∶2cis-9，12)、二十碳二烯酸(C20∶2)、二十四碳酸(C24∶0)、二十碳五烯酸(C20∶5 n3)、二十四碳一烯酸(C24∶1)、二十二碳六烯酸(C22∶6)、单不饱和脂肪酸(MUFA)和PUFA的浓度(P＜0.05)，但显著增加了二十碳三烯酸(C22∶1 n9)的浓度和C18∶0/C18∶2cis-9，11及C18∶2 trans-9，11的比值。
　　试验二:探究不同精粗比日粮条件下奶牛乳产量、乳成分和血浆中相关生化指标、激素、AA的变化规律。试验动物、试验设计和分组同试验一。结果表明:与HF日粮组相比，HC日粮组显著提高了奶产量、乳蛋白率、乳糖率和乳糖产量(P＜0.05)，以及倾向地增加奶产量的趋势(P=0.10)，但显著降低了乳脂率、乳脂肪产量(P＜0.05);HC日粮组明显降低了血浆中游离脂肪酸(NEFA)、β-羟丁酸(BHBA)和低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)含量(P＜0.05)，而血浆中葡萄糖和血氨含量显著增加(P＜0.05)，同时显著增加了胰高血糖素(GC)水平(P＜0.05);HC日粮组显著降低了肝静脉血浆中赖氨酸(Lys)、天冬酰胺(ASP)、谷氨酸(Glu)和丙氨酸(Ala)的浓度(P＜0.05)。
　　试验三:探究不同精粗比日粮条件下肝脏内脂肪酸代谢、糖代谢及其相关基因表达的规律。试验分组、试验设计同试验一，试验结果表明:与HC日粮相比，饲喂HF日粮后降低了奶牛肝组织中丙酮酸羧化酶(PC)mRNA相对丰度(P＜0.05），增加固醇调节元件结合蛋白(SREBF1) mRNA丰度(P＜0.01)、肉碱脂酰转移酶Ⅰ(CPT1A)mRNA(P＜0.01)、长链脂酰基辅酶A脱氢酶(ACADL) mRNA(P＜0.05)、长链脂酰基辅酶A合成酶(ACSL) mRNA(P＜0.01)、葡萄糖-6-磷酸酶(G6PC) mRNA(P＜0.01)和β-羟基-β甲基戊二酰辅酶A合成酶Ⅱ(HMGCS2) mRNA(P＜0.01)的丰度。而乙酰辅酶A羧化酶(ACC) mRNA、微粒体甘油三酯转移蛋白(MTTP)mRNA、二酰基甘油酰基转移酶Ⅰ(DGAT1)mRNA丰度略有提高，但差异不显著(P＞0.05).与HF日粮组相比，HC日粮组显著提高奶牛肝脏组织中SREBF1(P＜0.05)、CPT1A和G6PC（P＜0.01）酶蛋白表达量。
　　根据以上试验结果得出以下结论:(1)HC日粮能显著的增加瘤胃液和肝静脉血浆中丙酸的生成，但降低了部分LCFA的浓度;(2)HC日粮增加乳糖和乳蛋白的的浓度，降低乳脂率;(3)HC日粮增加血液中葡萄糖，氨-N含量与胰高血糖素含量;(4)HC日粮增加肝脏中PC mRNA的丰度，显著降低SREBF1、ACSL、ACADL、CPT1A、G6PC和HMGCS2 mRNA的丰度，同时降低SREBF1、CPTA1与G6PC相应蛋白表达量。

目录

声明

摘要

缩略符号

引言

第一章 文献综述

1 日粮精粗比对反刍动物的影响

1．1 日粮精粗比对反刍动物采食行为及饲料利用的影响

1．2 日粮精粗比对奶牛瘤胃发酵的影响

1．3 日粮精粗比对血液生化指标和激素的影响

1．4 日粮精粗比对产奶性能及乳成分的影响

2 肝脏脂肪酸代谢

2．1 脂肪肝

2．2 肝脏中脂肪酸的氧化

2．3 酮体的代谢

2．4 肝脏内合成的TG的运输

2．5 肝脏脂肪酸代谢和糖代谢相关基因

3 肝脏葡萄糖和氨基酸代谢

3．1 肝脏内以丙酸盐为底物进行的糖异生作用

3．2 肝脏内以氨基酸为底物进行的糖异生作用

3．3 激素对糖异生作用的影响

参考文献

第二章 不同精粗比日粮对奶牛瘤胃液及肝静脉血浆中VFA、LCFA的影响

1 材料与方法

1．1 试验设计

1．2 试验动物及日粮

1．3 样品的采集

2 样品分析

2．1 VFA浓度测定

2．2 血浆中LCFA含量的测定

3 数据处理与统计分析

4 结果与分析

4．1 不同精粗比日粮对瘤胃VFA含量的影响

4．2 不同精粗比日粮对肝静脉血浆VFA含量的影响

4．3 不同精粗比日粮对瘤胃液LCFA含量的影响

4．4 不同精粗比日粮对奶牛肝静脉血浆中LCFA含量的影响

5 讨论

6 小结

第三章 不同精粗比日粮对奶产量、奶成分和血液生化指标、激素、AA的影响

1 材料与方法

1．1 试验动物与日粮

1．2 试验设计

2 样品分析

2．1 血液、肝脏样品采集

2．2 乳成分测定及日产奶量

2．3 血浆中葡萄糖、BHBA、NEFA等指标的测定

2．4 肝脏组织中总蛋白和TG的测定

2．5 血浆中氨基酸的测定

3 数据处理与统计分析

4 结果与分析

4．1 不同精粗比日粮对奶产量及乳成分的影响

4．2 不同精粗比日粮对血浆和肝脏组织中NEFA、BHBA等指标的影响

4．3 不同精粗比日粮对奶牛肝静脉中AA的影响

5 讨论

6 小结

第四章 不同精粗比日粮对肝脏内脂肪酸代谢、糖代谢相关基因表达的影响

1 材料与方法

1．1 试验动物与日粮

1．2 试验设计

2 样品分析

2．1 肝脏样品采集

2．2 肝脏组织中脂肪酸代谢和糖代谢关键酶mRNA水平检测

2．3 用Western Blotting法检测CPT1A、G6PC和SREBF1关键酶蛋白表达量

3 数据处理与统计分析

4 结果与分析

4．1 肝脏中脂肪酸代谢和糖代谢关键酶基因mRNA表达水平

4．2 肝脏组织中SREBF1、CPT1A和G6PC酶蛋白表达量

5 讨论

6 小结

全文结论

参考文献

附录

致谢

硕士期间发表的论文